Un sistema di allarme di prossimità al suolo, o GPWS, è un tipo di equipaggiamento trasportato dagli aeroplani per avvisare i piloti se si trovano ad un’altitudine pericolosamente bassa e rischiano di schiantarsi. Lo scopo principale di questi sistemi è quello di prevenire quello che viene chiamato un volo controllato in un incidente sul terreno, o CFIT, un incidente in cui un aereo si schianta contro il suolo, l’acqua o un ostacolo come una montagna o un edificio nonostante sia adeguatamente equipaggiato e idoneo al volo. Questo può essere il risultato di fattori come errori di navigazione, affaticamento o disorientamento del pilota o visibilità ridotta a causa delle condizioni meteorologiche. Gli incidenti della CFIT sono diventati drammaticamente meno frequenti da quando i sistemi di allarme di prossimità del suolo sono diventati ampiamente utilizzati negli anni ’70. L’uso di un GPWS su aeromobili di grandi dimensioni è richiesto dalla legge in molti paesi.
L’altitudine del velivolo è monitorata da un sistema di allarme di prossimità al suolo con un altimetro radar, che trasmette le onde radio verso il basso dall’aereo per determinare la distanza dal suolo. La maggior parte degli altimetri radar trasportati da aerei commerciali sono dispositivi a corto raggio con distanze inferiori a un miglio (circa 1,6 km). Le informazioni dal radar sono monitorate e analizzate da un computer in grado di identificare situazioni pericolose e tendenze nei dati, come una velocità di discesa pericolosamente rapida, un terreno pericolosamente vicino durante o una perdita inaspettata di altitudine. Se vengono rilevate condizioni pericolose, il sistema di allarme di prossimità al suolo fornisce segnali di allarme visivi e audio al pilota.
La principale limitazione dei progetti standard di sistemi di allarme di prossimità al suolo è che appare solo direttamente al di sotto del velivolo. È in grado di rilevare quando l’aereo è troppo basso o perde quota, ma se il terreno stesso sale rapidamente, il GPWS non sarà in grado di informare il pilota fino a quando l’aereo non è già sopra il terreno in salita. Tale avvertimento può arrivare troppo tardi, specialmente se l’oscurità o le condizioni meteorologiche hanno oscurato il terreno. Negli aerei civili, questa debolezza è stata affrontata dallo sviluppo del sistema avanzato di allarme di prossimità al suolo (EGPWS), un progresso reso possibile dalla creazione del sistema di posizionamento globale (GPS). L’EGPWS contiene un database elettronico del terreno e mantiene un contatto costante con il GPS per tracciare la posizione del velivolo, consentendogli di fornire ai piloti dati precisi sul terreno oltre la portata del proprio radar.
Le limitazioni di un GPWS convenzionale diventano un problema molto più grave in un aereo militare ad alta velocità che vola a bassa quota. Se un tale velivolo si avvicina a un terreno che presenta un rischio di collisione, come una collina o una montagna, qualsiasi avvertimento della distanza del velivolo dal suolo che non arriva fino a quando l’aereo non si trova effettivamente sopra la pendenza in salita arriverà a poche frazioni di secondo prima della collisione. Pertanto, alcuni moderni aerei militari, come l’American F-16 Fighting Falcon, il French Mirage 2000 e l’Eurofighter Typhoon, sono dotati di una gamma più sofisticata di equipaggiamento che combina l’altimetro radar, le mappe digitali del terreno e il collegamento GPS utilizzato in un EPGWS, con dati aggiuntivi dal controllo di volo dell’aeromobile e dai sistemi di navigazione inerziale. Ciò consente all’aeromobile di proiettare il suo percorso di volo attuale a miglia di distanza e di confrontarlo con le sue mappe di elevazione per dare al pilota un avviso più avanzato di possibili collisioni.